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4 地表水与地下水治理 本章要点： 1.地表水地质作用及与道路工程的关系 2.地下水类型、运动物理性质、化学成分，运动规律等及地下水对公路建设的影响 学习目标： 会分析公路及桥墩水损坏原因 针对不同水损坏病害提出相应防治方案 ? 在自然界里，水有气体、液体和固体三种不同状态，它们存在于大气中，覆盖在地球表面上和存在于地下土、石的孔隙、裂隙或空洞中，可分别称为大气水、地表水和地下水。 自然界中这三部分水之间有密切的联系。在太阳辐射热的作用下，地表水经过蒸发和生物蒸腾变成水蒸气，上升到大气中，随气流移动。在适当条件下，水蒸气凝结成雨、露、雪、雹降落到地面，称为大气降水。降到地面的水，一部分沿地面流动，汇入江、河、湖、海，成为地表水；另一部分渗入地下，成为地下水。地下水沿地下土、石的孔隙、裂隙流动，当条件适合时，以泉的形式流出地表或由地下直接流入海洋。大气水、地表水和地下水之间这种不间断地运动和相互转化，称为自然界中水的循环。按其循环范围的不同，可分为大循环和小循环 如图4-1所示。 图4-1自然界中水循环 大循环　　是指水在整个地球范围内，在海洋和陆地之间的循环。水从海洋表面蒸发，被气流带到陆地上空，通过大气降水落到地面，其中一部分渗入地下，然后以地表水或地下水的形式流回海洋。 小循环　　是地球上局部范围内的水循环。例如：水从海洋面蒸发，又以海洋上空降水的形式落到海洋，通常称为海上内循环；水从陆地江、河、湖面蒸发进入大气，又以大气降水的形式重新降落到陆地，通常称为内陆循环。 根据已有资料，地球上总水量约为145432.7万，它的质量占地球总质量的约占地壳质量的0.024%，约占地壳质量的6.91%。如果地球表面完全没有起伏，则全球将被一层厚2745m的海水覆盖。实际上，地球表面起伏很大，使29.2%的地面露在水面上，其余70.8%的地面处于水下。 水是一切有机物的生长要素，海洋是生命起源地。水既是一种人类生活和生产不可缺少的重要资源，又是一种重要的地质作用动力，它促使地表形态和地壳表层物质的物理性质和化学成分不断发生变化。我国正在进行大规模的工程建设，必须充分发挥水对工程建设的有利作用，防治水的有害影响，这是学习本章的主要目的。根据土木工程建设中经常遇到的问题，本章着重讨论和研究地表流水的地质作用和地下水的地质作用。 4.1 地表水的地质作用及其整治 4.1.1概述 地面流水是指陆地表面流动着的液态水。它们在重力作用下，沿地表从高处向低处流动。地面流水主要来自大气降水，其次来自冰雪融水和地下水。地表流水可分为暂时流水和经常流水两类。暂时流水是一种季节性、间歇性流水，它主要以大气降水为水源，所以一年中有时有水，有时干枯。如大气降水后沿山坡坡面或山间沟谷流动的水。经常流水在一年中流水不断，它的水量虽然也随季节发生变化，但不会干枯无水，这就是通常所说的河流。一条暂时流水的沟谷，若能不间断地获得水源的供给，就会变成一条河流。实际上，一条河流的水源往往是多方面的，除大气降水外，高山冰、雪融化水和地下水都可能是它的重要水源。暂时流水与河流相互连接，脉络相通，组成统一的地表流水系统。 地表流水的地质作用主要包括侵蚀作用、搬运作用和沉积作用。 地表流水对坡面的洗刷作用及对沟谷及河谷的冲刷作用，均不断地使原有地面遭到破坏，这种破坏被称为侵蚀作用。侵蚀作用造成地面大量水土流失、冲沟发展，引起沟谷斜坡滑塌、河岸坍塌等各种不良地质现象和工程地质问题。山区道路多沿河流前进，修建在河谷斜坡和河流阶地上，因此，地表流水的侵蚀作用就显得十分重要。 地表流水把地面被破坏的破碎物质带走，称为搬运作用。搬运作用使被破碎物质覆盖的新地面暴露出来，为新地面的进一步破坏创造了条件。在搬运过程中，被搬运物质对沿途地面加强了侵蚀。同时，搬运作用为沉积作用准备了物质条件。 当地表流水流速降低时，部分物质不能被继续搬运而沉积下来，称为沉积作用。沉积作用是地表流水对地面的一种建设作用，形成某些最常见的第四纪沉积层。第四纪沉积层是指现代沉积的松散物质。从粒度成分看，它们包括块石、碎石、砾石、卵石、各种砂和粘性土。由于第四纪沉积层形成原因不同，例如有风成的、海成的、湖成的、冰川形成的和地表流水形成的等，被称为土的成因分类，它们各有自己的特征。此外，第四纪沉积层生成年代必威体育精装版，处于地壳最表层。工程建筑如果修筑在广阔的大平原上，它可能只遇到第四纪沉积层而能完全避开第四纪沉积层。本章要求掌握下述四种最常见的第四纪沉积层：残积层、坡积层、洪积层及冲积层的形成过程及其工程地质特征。 4.1.2暂时性流水的地质作用及地貌 暂时流水是大气降水后短暂时间内在地表形成的流水，因此雨季是它发挥作用的主要时间，特别是在强烈的集中暴雨后，它的作用特别显著，往往造成较大灾害。 （一）坡面流水地质作用及地貌 ???